1. 智慧水務(wù)的概述

       智慧城市是基于數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算建立的現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界的融合，以實(shí)現(xiàn)對人和物的感知，控制和智能服務(wù)，促進(jìn)人與自然和諧、可持續(xù)的成長[5]。近些年，智慧城市的蓬勃發(fā)展帶動(dòng)了智慧水務(wù)的研究探索、開發(fā)應(yīng)用以及突飛猛進(jìn)。

       智慧水務(wù)是水務(wù)信息化的高級發(fā)展階段，它是以水務(wù)信息基礎(chǔ)設(shè)施為基礎(chǔ)，結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、水務(wù)模型、數(shù)字孿生等技術(shù)，通過感知系統(tǒng)的全面布設(shè)，實(shí)時(shí)感知城鎮(zhèn)水務(wù)各個(gè)部件的空間分布以及運(yùn)行狀況，并通過可視化的方式再現(xiàn)[1]。智慧水務(wù)平臺之所以可以實(shí)現(xiàn)“智慧”的效果，其智慧是建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心前提下，對感知層獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析、組合，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)再結(jié)合相應(yīng)的業(yè)務(wù)算法、水務(wù)模型，應(yīng)用到水務(wù)系統(tǒng)的軟件平臺上進(jìn)行自學(xué)習(xí)，從而起到“預(yù)警預(yù)報(bào)”的作用，發(fā)揮水務(wù)平臺“大腦”的作用，實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)更加精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化、智能化的管理[2]。

因此，感知數(shù)據(jù)的獲取是智慧水務(wù)建設(shè)中不可或缺的一環(huán)。系統(tǒng)通過海量數(shù)據(jù)的獲取實(shí)現(xiàn)分析預(yù)測以及有效管理水資源，從而有效的管理城市水環(huán)境、疏導(dǎo)城市雨污管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)水務(wù)管理協(xié)同化和水資源利用高效化?，F(xiàn)階段，智慧水務(wù)仍處于構(gòu)建傳感器的初級階段，大多數(shù)智慧城市建設(shè)的傳感器數(shù)量遠(yuǎn)無法執(zhí)行智慧化操作[3]。而監(jiān)控和傳感器設(shè)備的建設(shè)數(shù)量不足，會(huì)直接導(dǎo)致智慧水務(wù)無法運(yùn)行，智慧化建設(shè)成為空中樓閣，成為“曬太陽”工程。

智慧水務(wù)系統(tǒng)典型架構(gòu)自下而上為：基礎(chǔ)設(shè)施、感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層（包括三維平臺、模型平臺等）、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、展現(xiàn)層等。

  （1）感知層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的基礎(chǔ)，通常是在已有的基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各種水務(wù)的感知數(shù)據(jù)如水位監(jiān)測、水量監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、視頻等數(shù)據(jù)的采集和接入，從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)的整個(gè)區(qū)域的運(yùn)行及相關(guān)監(jiān)測信息的全面感知。

  （2）網(wǎng)絡(luò)層一般是通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（4G/5G/光纖）與互聯(lián)網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)體系，兼容多種網(wǎng)絡(luò)方案，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。通常利用已建的通信網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)運(yùn)行保障環(huán)境，實(shí)現(xiàn)設(shè)施遠(yuǎn)程統(tǒng)一控制、統(tǒng)一視頻監(jiān)控、系統(tǒng)運(yùn)行及數(shù)據(jù)存儲和大屏展示。

  （3）應(yīng)用支撐平臺一般是構(gòu)建數(shù)據(jù)服務(wù)，如數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)服務(wù)以及數(shù)據(jù)庫體系。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一入庫存儲管理、匯集、數(shù)據(jù)維護(hù)更新等。提供支撐服務(wù)，如業(yè)務(wù)、中間件、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測預(yù)警、信息安全、GIS、數(shù)字底板、視頻接入等。通常智慧水務(wù)還有各類水務(wù)模型如管網(wǎng)模型、調(diào)度模型、擴(kuò)散模型、模型率定以及模型管理等。

 （4）業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)通常是將項(xiàng)目需求結(jié)合數(shù)字孿生、機(jī)理模型、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)手段，增強(qiáng)水務(wù)設(shè)施管理能力，提供智能預(yù)警和輔助決策，為科學(xué)制定決策提供支持和依據(jù)，提高公共服務(wù)水平。

 （5）展現(xiàn)層應(yīng)用各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)成果的發(fā)布展示，通常包括大屏端、PC端和移動(dòng)端。

 （6）體系通常包括統(tǒng)一安全方案、統(tǒng)一管理運(yùn)維以及網(wǎng)絡(luò)安全體系和保障體系。